DE735492C

DE735492C - Elektrische Erhitzungs- oder Widerstandsstumpfschweissmaschine

Info

Publication number: DE735492C
Application number: DES139676D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Gottl Scharrer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-12-30
Filing date: 1939-12-30
Publication date: 1943-05-15

Description

Elektrische Erhitzungs- oder Widerstandsstumpfschweißmaschine Elektrische Erhitzungs- und Widerstandsstumpfschweißmaschinen weisen bekanntlich eine induktive Belastung auf, deren Größe fast ausschließlich von der Größe der siekundären Stromschleife abhängt. Da nun bei Werkstücken großen Querschnitts oder großer Abmessungen, wie beispielsweise bei Rohren großen Durchmessers, auch die Sekundärschleife bei den Maschinen der bisher üblichen Bauart entsprechend groß ausfällt, stößt der Bau von Erhitzungs- oder Widerstandsstumpfschweißmaschinen für derartige Werkstücke auf Schwierigkeiten, weil die von dem sehr starken Schweißstrom durchflossene Sekundärschleife eine Blindleistung erfordert, die quadratisch mit dem Schweißstrom wächst. Beim Bau von elektrischen' Erhitzungs- und Stumpfschweißmaschinen für große Leistungen wird daher sehr bald eine Grenze @erreicht, bei der die Blindleistungsaufnahme derart groß wird, da.ß der Anschluß der Maschine an ein normales Netz nicht mehr möglich ist, zumal bei nach dem Abbrennverfahren arbeitenden Stumpfschweißmaschinen die Belastung der Maschine ständig zwischen Vollast und Leerlauf wechselt.
Nach bekannten Vorschlägen suchte man die Blindleistungsaufnahme elektrischer Erhitzungs- und Widerstandsstumpfschweißmaschin;en durch Einschaltung von Kondensatoren in den Primär- oder Sekundärkreis des Schweißtransformators herabzusetzen.
Aber auch diese Maßnahmen führen insbesondere bei nach dem Abtrennverfahren arbeitenden Widerstandsstumpfschweißmaschinen nicht zu brauchbaren Ergebnissen, da ja, wie bereits erwähnt, die Blindleistungssufnahme betriebsmäßig dauernd starken Sch,.vankungen unterworfen ist.
Ferner hat die Einschaltung einer Kapazi,-tät in den Sekundärkreis des Sch-,veißtransformators den Nachteil, daß,ein zweiter Transformator mit nahezu der gleichen Leistung wie der Schweißtransformator selbst für die Einschaltung der Kapazität notwendig ist. Hinzu kommt, daß die Einschaltung dieses Transformators eine Vergrößerung der Sekundärschleife und damit eine Vergrößerung der Blindleistungsaufnahme mit sich bringt, die zusätzlich kompensiert werden muß. Schließlich können unter Umständen insbesondere beim Abbrennen in dem aus Kapazität und Selbstinduktion gebildeten Sekundärkreis Störschwingungen für das Abbrennen auftreten.
Nach der Erfindung wird die Blindleistungsaufnahme elektrischer Erhitzungs-und Widerstandsstumpfsch-,veißmaschinen für Werkstücke großen Querschnitts und/oder großer Abmessungen in weit wirtschaftlicherer und zweckmäßigerer Weise dadurch herabgesetzt, daß der Schweißtransformator auf dem Maschinengestell zwischen die Einspannböcke für die zu verschweißenden oder zu erhitzenden Werkstückteile eingebaut wird. Dadurch wird eine erhebliche Verkleinerung der Sekundärschleife und damit Herabsetzung der Blindleistungsaufnahme erreicht, ohne daß die Mängel auftreten, die mit dem Einbau von Kapazitäten in den Schweißstromkreis verbunden sind.
Damit der Einbau des Transformators zwischen die Einspannböcke keine Schwierigkeiten in bezug auf die mechanische Festigkeit der Spannböcke und des Maschinengestells mit sich bringt, erhält nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Schweißtransformator in Richtung der Bockachsen eine möglichst langgestreckte und schmale Bauform. Dadurch wird in einfacher Weise vermieden, daß erst durch Auseinanderrücken der Spannböcke der Platz für die Unterbringung des Transformators geschaffen werden muß. Außerdem würde ein Auseinanderrücken der Spannböcke eine Ausladung der Einspannbacken nach der Erwärmungsstelle hin notwendig machen, die ihrerseits wieder starke Kräftepaare hervorrufen würde, welche erhebliche Biegungsmomente auf das Maschinengestell und die Einspannböcke selbst ausüben.
Ferner wird der Transformator zur Vergleichmäßigung der Stromdichte im Schweiß-oder Erhitzungsquerschnitt mit zwei Sekundärwicklungen ausgeführt, die' in .an sich bekannter Weise je an zwei in bezug auf die Schweiß- oder Erhitzungsstelle sich diagonal gegenüberliegenden Backen der EinspAnnböcke :angeschlossen werden.
Die Erfindung soll an Band des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Fig. i zeigt eine elektrische Abbrennschweißmaschine nach der Erfindung in der Vorderansicht, Fig.2 im Grundruß und Fig. 3 in der nach der Linie A-B de#r Fig. i geschnittenen Seitenansicht.
Mit i ist das Maschinengestell bezeichnet. auf dem der feste Spannbock 2 und der deil beweglichen Spannbock q. tragende Schlitten 3 sitzen. Ferner sitzt zwischen den Spannböcken 2, 4. auf dem Maschinengestell i der Schweißtransformator 5, der, wie namentlich die Fig. i und 3 :erkennen lassen, in Richtung der Bockachsen eine möglichst langgestreckte und schmale Bauform hat. Der Transformator besitzt zwei ringförmige Sekundärwicklungen 5o, 51, die über verhältnismäßig kurze band- oder seilförmige und entsprechend der maximalen Schweißstromstärke dimensionierte Leiter an die Stromzuführungsbacken 20, 21 und 40, :11 der Böcke 2, 4. angeschlossen sind.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. i bis 3 sind die Backen in an sich bekannter Weise an die jeweils unmittelbar benachbarte Sekundärwicklung angeschlossen, und zwar die beweglichen Backen 2o, qo an die Sekundärwicklung 50 und die festen Backen 21, q.1 an die Sekundärwicklung 51.
Mit Rücksicht auf eine gleichmäßige Verteilung des Schweißstromes über den ganzen Schweißquerschnitt empfiehlt es sich jedoch, die im Schaltungsschema der Fig. 4. angegebene, an sich bekannte Verbindung der Schweißstrombacken mit den Sekundärwicklungen des Transformators anzuwenden. Hier ist die Sekundärwicklung 5 o mit den in bezug auf die Erwärmungsstelle 6 schräg einander gegenüberliegenden Einspannbacken 21, 40 und die Sekundärwicklung 51 mit den Einspannbacken 2o, 4.i verbunden. Der Strom nimmt dann den durch Pfeile angedeuteten Verlauf. Er fließt, ausgehend von der Einspannbacke q.0, über die Schweißstelle 6 zu der Einspannbacke 20, von dort über die Sekundärwicklung 51 zu der der Backe 20 schräg gegenüberliegenden Einspannbacke 41, von dort noch einmal über die Erwärmungsstelle 6 zu der der Einspannbacke 40 schräg gegenüberliegenden Einspannbacke 21 und von dort über die Wicklung So zurück zur Einspannbacke q.o. Bei der dargestellten Schaltung fließt infolgedessen durch den oberen Teil des Erw ärmungs- bzw. Schweißquerschnittes 6 genau der gleiche Strom wie durch den unteren Teil des Querschnittes, ganz unabhängig von der Verteilung der Selbstinduktion auf die einzelnen Teile der Stromschleife. " -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Erhitzungs- oder Widerstandsstumpfschweißmaschine für Werkstücke großen Querschnitts und/oder großer Abmessungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißtransformator (5) auf dem Maschinengestell zwischen die Einspannböcke (2, 4) für die zu verschweiß,enden Werkstückteile eingebaut ist.
2. Elektrische Erhitzungs- oder Widerstandsstumpfschweißmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißtransformator (5) in Richtung der Bockachsen eine langgestreckte und schmale Bauform hat.
3. Elektrische Erhitzungs- oder Widerstandsstumpfschweißmaschine nach den Ansprüchen i und 2, bei welcher der Transformator zwei Sekundärwicklungen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (5o, 51) j e an zwei in bezug auf die Schweiß- oder Erhitzungsstelle (6, Fig. 4) sich diagonal gegenüberliegenden Backen (20, 41; 4o, 21) der Einspannböcke (2, 4) angeschlossen sind.